JP3718544B2 - カルシウム添加水生成器 - Google Patents
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【発明の属する技術分野】
本発明は、炭酸ガスとカルシウム固体を使用した製水器におけるカルシウム添加水生成器に関し、特に、安価で効率よく均一にカルシウムを溶解することが可能で、しかも、水流の妨げになりにくい可動部を有しないカルシウム添加水生成器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の炭酸ガスを使用したカルシウム添加水生成器におけるカルシウム溶解に於いては、炭酸ガスを水中に給気するために三層中空糸膜を使用し、中空糸膜内部に炭酸ガスを潅流、中空糸膜外部に水を潅流することで炭酸ガスを水中へ溶解させる方法、あるいは、中空糸膜内部に水を潅流、中空糸膜外部に炭酸ガスを潅流することで炭酸ガスを水中へ溶解させる方法や、焼結フィルタに炭酸ガスを吹き込みそこに通水することで炭酸ガスを水中へ溶解させる方法などが存在する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のカルシウム添加水生成器で、三層中空糸膜を使用する方法に関しては、コストが高い上、三層中空糸膜が運転休止時に結露し、使用再開時炭酸ガス給気が不可能になることが生じたり、また、焼結フィルタを使用する方法に関しては、焼結フィルタ内での圧力損失により相当高圧の水圧を印加しないと水が流れにくいなどの、問題点が指摘されていた。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、上記問題点を極力回避し、安価で効率よく均一にカルシウムを溶解することが可能な、しかも、水流の妨げになりにくく、水と炭酸ガスとの接触効率が良好な可動部を有しないカルシウム添加水生成器を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、以下の発明により達成される。
カルシウム成分を格納した容器と、炭酸ガスを格納した容器をそれぞれ内包又は外づけするカルシウム添加水生成器に於いて、可動部分を持たないねじり棒状の撹拌器を有する炭酸ガス混合機を前記炭酸ガスを格納した容器と前記カルシウム成分を格納した容器の間に設置するに当り、これを垂直方向（重力方向）に配置するかあるいは傾斜方向に配置した上、当該炭酸ガス混合機内の水流進行方向を下向きとすることを特徴とする、カルシウム添加水生成器。
【０００６】
カルシウム成分を格納した容器と、炭酸ガスを格納した容器をそれぞれ内包又は外づけするカルシウム添加水生成器に於いて、可動部分を持たないねじり棒状の撹拌器を有する炭酸ガス混合機を前記炭酸ガスを格納した容器と前記カルシウム成分を格納した容器の間に設置するに当り、これを垂直方向（重力方向）に配置するかあるいは傾斜方向に配置した上、当該炭酸ガス混合機内の水流進行方向を下向きとし、更にその下流側水路に水流濾過手段及び／又は水流不純物吸着手段を付加したことを特徴とする、請求項１に記載のカルシウム添加水生成器。
【０００７】
【実施例】
以下、図面により、本発明を具体的に説明する。
図１、図２は、本発明のカルシウム添加水生成器を示すものであり、具体的にはミネラル水生成器で、カルシウム成分を格納した容器中のカルシウム成分を、カルシウム成分を格納した容器からのカルシウム成分溶解を促進するための、炭酸ガスを格納した容器中の炭酸ガスにより水中に溶解させ、ミネラルの一成分であるカルシウムを添加した上、炭酸ガス給気によるさわやかな飲み心地の水を供給する方法のブロック図である。
【０００８】
図１に於ける各部分の詳細は、次の通りである。
２は、炭酸ガスを格納した容器で、高圧ボンベの他、スプレー缶程度のガス圧の低圧ボンベも使用可能である。２′は、炭酸ガス定圧絞り弁で、炭酸ガスを格納した容器２から供給される炭酸ガスを降圧した上、一定圧力にする。
３は、水流定流量弁で、水流の元圧が上昇しても単位時間当たりの水流量を一定に保つために使用する。本実施例では、水圧と逆向きに発生するバネ圧の均衡により、オリフィス開口面積が変化する機械式の定流量弁を用いている。
【０００９】
４は、炭酸ガス混合機で、水流に炭酸ガスを混合する目的で使用する。本実施例では、この炭酸ガス混合機を垂直方向に配置しているが、これを傾斜方向に配置してもよい。炭酸ガス混合機４の上流側水流流路に炭酸ガス投入口４ａを設け、水中に炭酸ガスを投入後、炭酸ガス混合機４内で上流側から下流側に炭酸ガスと水流が流れていく間に、炭酸ガス混合機４内部で水流と炭酸ガスを混合溶解させるために、可動部分を持たないねじり棒状の撹拌器４′により、水と炭酸ガスの接触面積、接触時間を拡大した、（株）ノリタケ製のスタテックミキサを使用している。勿論、同様の効果を期待できるものであれば、他の製品に交換して使用することも可能である。炭酸ガス混合機４を、垂直方向（重力方向）に配置するか、あるいは傾斜方向に配置した上、水流進行方向を下向きとすることで、水と炭酸ガスの接触面積、接触時間をより拡大することが可能である。
【００１０】
５は、カルシウム成分を格納した容器で、石灰石を内部に充填している。６は、清水用濾材容器で、活性炭、中空糸膜、イオン交換樹脂などを濾材としたものが使用可能である。
【００１１】
図１に於けるカルシウム添加水生成器の動作は、以下のようになる。
まず、水圧により水流流量が変化しても、水流中の炭酸濃度、更にはカルシウム濃度が変化しないよう、水流定流量弁３で定流量化した水流中に、炭酸ガス定圧絞り弁２′にて、炭酸ガス投入口４ａから投入される炭酸ガスのガス圧を一定に保ちながら、炭酸ガスを格納した容器２中の炭酸ガスを投入する。可動部分を持たないねじり棒状の撹拌器４′により、水と炭酸ガスの接触面積、接触時間を拡大した炭酸ガス混合機４を使用して、炭酸ガス混合機４の上流側水流流路にある、炭酸ガス投入口４ａから水中に炭酸ガスを投入後、炭酸ガス混合機４内で上流側から下流側へ、炭酸ガスと水流が流れていく間に炭酸ガス混合機４内部で水流と炭酸ガスは混合溶解する。
【００１２】
なお、炭酸ガス混合機４の可動部分を持たないねじり棒状の撹拌器４′は、ねじりピッチを変更することにより炭酸ガス混合機４での溶解量をコントロールすることが可能である。
また、炭酸ガス気泡を小さくして、水への溶解性を高めるために、薄型で多数の空孔を持つ焼結フィルタを、炭酸ガス投入口４ａに併設してもよい。
【００１３】
炭酸ガス混合機４の下流側水流流路には、石灰石などのカルシウム成分を格納した容器５を配置、接続し、水流中の炭酸溶解による酸性度によりカルシウム成分を格納した容器５からのカルシウム成分溶解を促進する。ここで、単位時間当たり又は瞬時の水流は、上流側の水流定流量弁３で、また、炭酸ガス圧力は、炭酸ガスを格納した容器２のガス出口の炭酸ガス定圧絞り弁２′でそれぞれ一定に制御しているので、水流中へのカルシウム成分溶解も一定になり、水流中のカルシウム成分濃度が管理可能となる。
【００１４】
同時に、水流中の雑菌、浮遊物、塩素などの除去が必要な場合は、除去物質の種類にあわせて、活性炭、中空糸膜、イオン交換樹脂などを濾材とした清水用濾材容器６をカルシウム成分を格納した容器５の下流側水流流路に取り付ける。上記清水用濾材容器６中の濾材では、水流中のカルシウム成分や炭酸成分は除去されないので、ミネラル成分はそのままの安全な水を作ることが可能になる。
【００１５】
図２に於ける各部分の詳細は、次の通りである。
２は、炭酸ガスを格納した容器で、高圧ボンベの他、スプレー缶程度のガス圧の低圧ボンベも使用可能である。２″は、炭酸ガス電動絞り弁で、炭酸ガスを格納した容器２から供給される炭酸ガスを降圧した上、水流の大小に応じて炭酸ガス圧力を変化させ、水流に混合溶解する炭酸ガス量を一定にする。
【００１６】
４は、炭酸ガス混合機で、水流に炭酸ガスを混合する目的で使用する。本実施例では、この炭酸ガス混合機を垂直方向に配置しているが、これを傾斜方向に配置してもよい。炭酸ガス混合機４の上流側水流流路に炭酸ガス投入口４ａを設け、水中に炭酸ガスを投入後、炭酸ガス混合機４内で上流側から下流側に炭酸ガスと水流が流れていく間に、炭酸ガス混合機４内部で水流と炭酸ガスを混合溶解させるために、可動部分を持たないねじり棒状の撹拌器４′により、水と炭酸ガスの接触面積、接触時間を拡大した、（株）ノリタケ製のスタテックミキサを使用している。勿論、同様の効果を期待できるものであれば、他の製品に交換して使用することも可能である。炭酸ガス混合機４を、垂直方向（重力方向）に配置するか、あるいは傾斜方向に配置した上、水流進行方向を下向きとすることで、水と炭酸ガスの接触面積、接触時間をより拡大することが可能である。
【００１７】
５は、カルシウム成分を格納した容器で、石灰石を内部に充填している。６は、清水用濾材容器で、活性炭、中空糸膜、イオン交換樹脂などを濾材としたものが使用可能である。
１１は、水流流量検出手段で、水流量が変化するのを検出し、水流の大小に応じて炭酸ガス電動絞り弁２″により炭酸ガス圧力を変化させ、水流に混合溶解する炭酸ガス量を一定にするために用いられる。
【００１８】
１２は、ＣＰＵで、水流流量検出手段１１からの信号処理や炭酸ガス電動絞り弁２″の駆動を司る。代わりにプログラマブルコントローラ、ハードウエアシーケンサ等同様の機能を持った他の手段を使用しても構わない。
１３は、スイッチング電源で、カルシウム添加水生成器外部から取り入れたＡＣ１００Ｖ電源をＤＣ５Ｖ，ＤＣ１２Ｖ等に降圧整流し、内部で使用するために設けられる。同等以上の容量のドロッパ電源や電池に置き換えて使用することもできる。
【００１９】
図２に於けるカルシウム添加水生成器の動作は、以下のようになる。
まず、水流流量検出手段１１からの信号入力をＣＰＵ１２で信号処理した後、水流流入部に取り付けられた炭酸ガス電動絞り弁２″に、水流量に応じた炭酸ガス量を水中に供給するように駆動信号を出力し、炭酸ガスを格納した容器２中の炭酸ガスを投入する。可動部分を持たないねじり棒状の撹拌器４′により、水と炭酸ガスの接触面積、接触時間を拡大した炭酸ガス混合機４を使用して、炭酸ガス混合機４の上流側水流流路にある、炭酸ガス投入口４ａから水中に炭酸ガスを投入後、炭酸ガス混合機４内で上流側から下流側へ、炭酸ガスと水流が流れていく間に炭酸ガス混合機４内部で水流と炭酸ガスは混合溶解する。
【００２０】
なお、炭酸ガス混合機４の可動部分を持たないねじり棒状の撹拌器４′は、ねじりピッチを変更することにより、炭酸ガス混合機４での溶解量をコントロールすることが可能である。
また、炭酸ガス気泡を小さくして、水への溶解性を高めるために、薄型で多数の空孔を持つ焼結フィルタを炭酸ガス投入口４ａに併設してもよい。
【００２１】
炭酸ガス混合機４の下流側水流流路には、石灰石などのカルシウム成分を格納した容器５を配置、接続し、水流中の炭酸ガスによる酸性度によりカルシウム成分を格納した容器５からのカルシウム成分溶解を促進する。ここで、水流流量検出手段１１、炭酸ガス電動絞り弁２″を使用し、単位時間当たり又は瞬時の水流流量に応じて、給気される炭酸ガス濃度を制御しているので、水流中へのカルシウム成分溶解も所望の値になり、水流中のカルシウム成分濃度が管理可能となる。
【００２２】
同時に、水流中の雑菌、浮遊物、塩素などの除去が必要な場合は、除去物質の種類にあわせて、活性炭、中空糸膜、イオン交換樹脂などを濾材とした清水用濾材容器６をカルシウム成分を格納した容器５の下流側水流流路に取り付ければよい。上記清水用濾材容器６中の濾材では、水流中のカルシウム成分や炭酸成分は除去されないので、ミネラル成分はそのままの安全な水を作ることが可能になる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のカルシウム添加水生成器は、可動部分を持たないねじり棒状の流路を有する炭酸ガス混合機４を垂直方向（重力方向）に配置するか、あるいは傾斜方向に配置して、上流側水流流路に炭酸ガス投入口を設け、水中に炭酸ガスを投入し、炭酸ガス混合機内部の垂直方向あるいは傾斜方向で効率よく水流と炭酸ガスを混合溶解させることができ、また、炭酸ガス混合機下流側水流流路に配置したカルシウム成分を格納した容器から、水中にカルシウム成分を溶解させるため、特に安価で効率よく均一にカルシウムを溶解することが可能で、しかも水流の妨げになりにくい可動部を有しないカルシウム添加水生成器を提供することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカルシウム添加水生成器の一例を示したブロック図である。
【図２】本発明のカルシウム添加水生成器の別の一例を示したブロック図である。
【符号の説明】
２…炭酸ガスを格納した容器
２′…炭酸ガス定圧絞り弁
２″…炭酸ガス電動絞り弁
３…水流定流量弁
４…炭酸ガス混合機
４′…可動部分を持たないねじり棒状の撹拌器
４ａ…炭酸ガス投入口
５…カルシウム成分を格納した容器
６…清水用濾材容器
１１…水流流量検出手段
１２…ＣＰＵ
１３…スイッチング電源
Claims (2)
- カルシウム成分を格納した容器と、炭酸ガスを格納した容器をそれぞれ内包又は外づけするカルシウム添加水生成器に於いて、可動部分を持たないねじり棒状の撹拌器を有する炭酸ガス混合機を前記炭酸ガスを格納した容器と前記カルシウム成分を格納した容器の間に設置するに当り、これを垂直方向（重力方向）に配置するかあるいは傾斜方向に配置した上、当該炭酸ガス混合機内の水流進行方向を下向きとすることを特徴とする、カルシウム添加水生成器。
- カルシウム成分を格納した容器と、炭酸ガスを格納した容器をそれぞれ内包又は外づけするカルシウム添加水生成器に於いて、可動部分を持たないねじり棒状の撹拌器を有する炭酸ガス混合機を前記炭酸ガスを格納した容器と前記カルシウム成分を格納した容器の間に設置するに当り、これを垂直方向（重力方向）に配置するかあるいは傾斜方向に配置した上、当該炭酸ガス混合機内の水流進行方向を下向きとし、更にその下流側水路に水流濾過手段及び／又は水流不純物吸着手段を付加したことを特徴とする、請求項１に記載のカルシウム添加水生成器。
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| JP27785795A JP3718544B2 (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | カルシウム添加水生成器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27785795A JP3718544B2 (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | カルシウム添加水生成器 |
Publications (2)
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| JPH09117650A JPH09117650A (ja) | 1997-05-06 |
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| JP27785795A Expired - Lifetime JP3718544B2 (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | カルシウム添加水生成器 |
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-
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- 1995-10-25 JP JP27785795A patent/JP3718544B2/ja not_active Expired - Lifetime
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